改性PAE树脂作纸张干强剂的研究开发

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hlayumi
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在基于氢键的增强理论被造纸学术界广泛认同后,淀粉以其相对低廉的价格被全球造纸工业作为了常用的干强剂,其约占据国内外增强剂市场份额的90%左右,为纸张灰分、表面强度的增加起到了积极的作用。然而,从现有生产实际来看,其技术潜力已基本被挖掘,难以进一步满足更高的增强需要。同时,随着造纸工业的发展,淀粉类增强剂的使用所带来的滤水困难、细菌繁殖等对纸张生产的不利影响不断增强。为了满足纸张的高增强需要,造纸工作者一直在积极于新型增强剂的开发,然而,开发何种类型的增强剂尚未形成统一认识。在这样一个前提下,本文对PAE树脂作纸张干强剂的特性进行了研究,探讨了PAE树脂的羧基共混改性、羟基共混改性、羧/羟共混改性及醚化改性等的改性工艺及改性后的增强效果,以期为新型干强剂的开发提供参考。研究结果显示:羧基共混改性在降低纸张湿强度的基础上,明显提高了纸张的干强度。从改性效果来看,末端改性优于过程改性;羧基的较佳配加量为9%;当改性后的PAE树脂用量为0.5%时,与改性前相比,改性后的PAE树脂能够进一步提高纸张干抗张指数约11%,而降低湿抗张指数约8%,耐折度提高约17%,撕裂指数提高约27%,内结合强度提高约47%。羟基对PAE树脂的末端改性优于过程改性;改性后的PAE树脂具有高的增干强性能及低的增湿强性能;改性剂的较佳用量为15%;当改性后的PAE树脂用量为0.5%时,与改性前相比,能够进一步提高纸张干抗张指数约7%,而降低湿抗张指数约23%,耐折度提高约13%,撕裂指数提高约25%,内结合强度提高约42%。羟/羧共混改性PAE树脂综合了羧基改性和羟基改性PAE树脂的优点,即不仅提高了改性剂的添加量,降低生产成本,而且改性后的PAE树脂具有较高的增干强性能及较低的增湿强性能。从改性效果来看,末端改性优于过程改性;羟/羧共混改性剂的较佳用量为20%;当改性后的PAE树脂用量为0.5%时,与改性前相比,能够进一步提高纸张干抗张指数约12%,而降低湿抗张指数约21%,耐折度提高约21%,撕裂指数提高约33%,内结合强度提高约48%。醚化改性PAE树脂的醚化剂的较佳用量为15%,其末端改性略优于过程改性。当改性后的PAE树脂用量为0.5%时,与改性前相比,能够进一步提高纸张干抗张指数约3%,而降低湿抗张指数约19%,耐折度提高约9%,撕裂指数提高约19%,内结合强度提高约37%。羧/羟共混改性是一种较优的PAE树脂改性方式。与常规干强剂相比,改性后的PAE树脂能够在纸张网络结构中同时形成共价键与氢键,所形成的氢键与共价键相互贯穿、协同作用,从而提高了增强效果。
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